CC BY
22УДК 721.01 Чебышев М.В., аспирант
ИННОВАЦИИ В УСТРОЙСТВЕ ВЕНТИЛИРУЕМОГО ФАСАДА
Национальная академия природоохранного и курортного строительства,
Украина, АРК
Аннотация. В статье предложена идея применения экологичного и долговечного утеплителя для заполнения вентилируемого фасада в малоэтажном строительстве. Приведены расчеты сравнения характеристик различных утеплителей.
Постановка проблемы. Решение вопроса энергосбережения во многом определяет выход Украины из экономического кризиса. Стремясь снизить свои затраты на отопление квартир и домов, люди в первую очередь задумываются об утеплении фасадов. В настоящий момент в практике утепления фасадов существует два способа: "мокрый" и вентилируемый фасад. Если первый вариант получил более широкое распространение за счет применения недорогого утеплителя, пенопласта, и нетрудоемкого процесса, то второй способ выходит по стоимости гораздо выше, так как имеет более сложную конструкцию и дорогостоящий утеплитель, минеральную вату.
Анализ основных исследований и публикаций. За долгие годы применения пенопласта в качестве утеплителя был проведен ряд исследований [1], которые свидетельствуют о недолговечности, пожароопасности и экологической опасности данного материала. Все эти негативные факторы ставят под сомнение дальнейшее применение пенопласта. Однако это еще не означает, что минеральная вата является идеальным утеплителем. Ведь ее применение, в свою очередь, так же негативно отражается на здоровье человека. Входящие в состав минеральные компоненты - минеральные волокна, связующие их фенолформальдегидные смолы, - способны вызвать болезни дыхательных путей, глаз, кожи [2]. Следовательно, получив в настоящее время столь широкое применение пенопласт и минеральная вата проявили себя как неполноценные утеплители. Это говорит о том, что необходимо пересмотреть выбор утеплителя.
Основная часть. В настоящий момент на строительном рынке представлен большой выбор теплоизоляционных материалов, но не все из них обладают такими критериями как экологичность, пожаробезопасность и доступность в цене. Хорошо всем известный керамзит, который широко применяется при утеплении межчердачного перекрытия, проявил себя как долговечный, экологичный и пожаробезопасный материал.
Керамзит - это легкий пористый строительный материал, получаемый путем обжига легкоплавкой глины. За счет технологии
производства и натуральному составу, керамзит является экологически чистым.
По своей структуре утеплитель паропроницаем и для его эффективной работы необходимо устройство вентилируемого фасада. В конструкции вентилируемого фасада предусмотрен воздушный зазор, который позволяет восходящим потокам воздуха циркулировать между облицовочным материалом и стеной, высушивая слой утеплителя при выпадении конденсата или в случае попадания влаги на утеплитель.
В качестве облицовочных материалов возможно использование кирпича, натурального камня, деревянной фасадной доски, композитов, керамогранита, реечного профиля, алюминиевых листов, асбестоцементных и фиброцементных листов.
Рис. 1. Предполагаемая конструкция вентилируемого фасада с утеплителем керамзитом
Сравнивая минеральную вату, пенопласт и керамзит по теплопроводности, стоит отметить, что у керамзита коэффициент теплопроводности значительно выше. Вследствие чего, для достижения минимально допустимого значения сопротивления теплопередаче конструкции стены необходима значительная толщина керамзита, в отличии от пенопласта и минеральной ваты.
Выполним приближенный расчет толщины утеплителя для II зоны в соответствии с требованиями ДБН В.2.6-31:2006 "Тепловая изоляция зданий".
Данные для расчета.
- Температура наружного воздуха - -19°С;
- Температура внутреннего воздуха - +20°С;
- Влажность внутреннего воздуха - 55%;
- Влажностный режим помещений - нормальный;
- Условия эксплуатации ограждающих конструкций - Б.
Слои ограждающей конструкции стены:
1. Ракушняк р = 1400 = 0,40 га, ^ = 0,58 -
2. Утеплитель: А. Пенопласт р — 35 ^Яр — 0,05
Вт:
к
Б. Минеральная вата р = 50 А^ = 0,052 ^ В. Керамзит р = 200 = 0Д2 ^
Утеплитель V //V / " / /у7 Ч"/ /// / / / / ,
Ракушняк
1 х/> /// 'Л/Л '//у//
{
/—
400
Рис. 2. Расчетная схема стены Расчет толщины утеплителя.
Термическое сопротивление однородной ограждающей конструкции определяется по формуле:
где ав, ан - коэффициенты теплопередачи внутренней и наружной
Вт
поверхности ограждающей конструкции, —которые принимаются в
соответствии с приложением Е [4];
А1р - теплопроводность материала ьго слоя конструкции в расчетных
Р1 п
условиях эксплуатации, —, принимаются в соответствии с приложением Л
Н'Е
[4];
A. Расчет толщины утеплителя пенопласта:
1 м * 1 ™
Б. Расчет толщины утеплителя из минеральной ваты:
1 0,4 г 1 _
B. Расчет толщины утеплителя из керамзита:
1 м г 1
--Н —-Н--Н — =2,8 => Г = 24 см
8,7 0,58 0,12 23 '
Как видно из расчетов, для достижения термического сопротивления
ограждающих конструкций с утеплителем из пенопласта или минеральной
ваты, толщину утепления из керамзита необходимо увеличивать
практически в 2,5 раза.
Но не стоит забывать о преобладающих свойствах керамзита:
- высокая прочность; хорошая звукоизоляция и теплоизоляция; морозоустойчивость, влагоустойчивость и огнеупорность; химическая инертность и кислоустойчивость; долговечность;
- натуральный, экологически чистый материал.
Выводы. На данный момент керамзит получил широкое применение при утеплении горизонтальных плоскостей здания и не является распространенным утеплителем при утеплении стен здания. В отличие от пенопласта и минеральной ваты, керамзит экологически чистый, природный материал, что в свою очередь не ставит под сомнение его воздействие на здоровье человека. За счет природного сырья, глины, керамзит регулирует температурно-влажностной режим, что также благоприятно для микроклимата помещений. Учитывая все положительные свойства керамзита, необходимо более детально
рассмотреть конструкцию вентилируемого фасада, где в качестве утеплителя - керамзит.
Литература.
1. Баталин Б.С., Евсеев Л. Д. Эксплуатационные свойства пенополистирола вызывают опасения /Строительные материалы.-2009, №10.- С. 55-58.
2. cyclowiki.org
3. ru.wikipedia.org
4. Конструкции зданий и сооружений. Тепловая изоляция зданий: ДБН В.2.6-31:2006. -К.: Минстрой Украины, 2006. - 64 с. -(Государственные строительные нормы Украины).
5. Строительная климатология: ДСТУ-Н Б В. 1.1-27:2010 -К.: Минрегионстрой Украины, 2011. - 123 с. - (Государственные строительные нормы Украины).
ШНОВАЦП В ПРИСТРО1 ВЕНТИЛЬОВАНОГО ФАСАДУ
Чебишев М.В.
Анотащя. У статт запропонована щея застосування еколопчного та тривкого утеплювача для заповнення вентильованого фасаду в малоповерховому будiвництвi. Наведено розрахунки порiвняння характеристик рiзноманiтних утеплювачiв.
INNOVATION IN THE DEVICE OF VENTILATED FACADES
Chebyshev M.V.
Abstract. The paper proposes the idea of using environment-oriented and durable insulation to fill the ventilated facade in low-height construction. There are comparison calculations of the characteristics of different insulations given.
